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结核分支杆菌感染相关microRNAs的筛选、鉴定及其在抑制巨噬细胞凋亡中的作用研究
  • 项目名称:结核分支杆菌感染相关microRNAs的筛选、鉴定及其在抑制巨噬细胞凋亡中的作用研究
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 批准号:81000001
  • 申请代码:H0104
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2011-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:刘真
  • 负责人职称:主管技师
  • 依托单位:中国人民解放军第三〇九医院
  • 批准年度:2010
中文摘要:

结核分枝杆菌(Mtb)是结核病发生的主要病原菌,感染人体后可通过抑制巨噬细胞凋亡以逃避其杀伤,引发持续感染,但具体作用机制尚不清楚。MicroRNA(miRNA)作为新发现的一类内源性调控因子,广泛参与调控各种应答。我们前期研究发现Mtb感染的人巨噬细胞miR-155的表达上调;进而发现过表达miR-155时其靶基因FADD、SMAD2、IKK-ε被显著抑制,提示miR-155可能参与调控凋亡信号通路。本项目拟建立不同毒力株Mtb感染巨噬细胞模型,通过miRNA芯片、Northern杂交和定量PCR技术,筛选并鉴定Mtb感染诱导的miRNA;通过生物信息学预测和报告载体实验鉴定其靶基因;并通过过表达或抑制实验分析其负性调控功能,探讨Mtb感染抑制巨噬细胞凋亡的作用机制。研究"Mtb感染、miRNA变化与凋亡抑制"的作用模式和机制,对进一步阐明Mtb持续性感染的分子致病机制具有重要意义。

结论摘要:

结核分支杆菌(MTB)作为结核病发生的主要病原菌,主要感染人肺巨噬细胞,可通过多种途径逃避其杀伤,引发持续感染;MiRNA作为新发现的一类内源性调控因子,广泛参与调控机体的各种应答。我们开展了MTB感染相关miRNA的研究。1.首先建立MTB感染人巨噬细胞模型,将感染组与对照组Total RNA用于miRNA芯片检测,筛选出18个表达明显差异的miRNAs其中8个上升,10个下调;采用荧光定量PCR方法对表达上调的明星分子“miR-146a”进行定量检测miR-146a上调了2.7倍(P<0.01)。2.经支气管镜收集活动性肺结核病人和对照组肺泡灌洗液,定量PCR检测结果显示痰菌阳性病人miR-146a表达水平最低,其次是痰菌阴性肺结核病人,二者均低于正常对照;此外肺结核病人肺泡巨噬细胞miR-146a的水平与痰菌阳性程度呈负相关。3. miR-146a基因启动子预测结果表明miR-146a启动子序列中含有多个NF-κB结合位点;构建miR-146a启动子序列荧光素酶报告载体,结果显示BCG刺激显著增加荧光素酶值;当序列中NF-κB结合位点发生突变,其对应的荧光素酶值显著降低(P<0.05);表明NF-κB信号通路参与了BCG诱导miR-146a的表达。4.应用软件预测miR-146a的靶基因,初步筛选出miR-146a在巨噬细胞中的潜在作用靶点IRAK1、TRAF6、PTGS2;成功构建了IRAK1、TRAF6、PTGS2靶基因的荧光素酶报告载体和GFP报告载体;结果显示miR-146a能与靶基因的3′-UTRs结合,从而抑制报告基因的表达。5. IRAK1、TRAF6为TIR受体下游线性级联途径的关键衔接蛋白;PTGS2为启动炎症发生的关键酶,提示miR-146a可能在BCG感染的炎症反应中发挥调节作用,本实验将功能研究由凋亡调至炎症调控。结果显示miR-146a mimics显著减少BCG感染引起的炎症因子TNF-α (P<0.05)和BCG感染引起的NF-κB的活性(P<0.01);且能够显著减少BCG感染炎症中PTGS2的表达和减少细胞内BCG的菌量。综上所述,miR-146a作为一类新的负反馈调节因子,与其靶基因构成全新的基因调控网络,参与Mtb感染中炎症反应的调节过程,这为进一步阐明Mtb感染的免疫调控机制及Mtb的致病机制研究提供新的方向。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
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